半导体钢瓶及半导体沉淀设备的制作方法

1.本实用新型涉及半导体设备技术领域，尤其是涉及一种半导体钢瓶及半导体沉淀设备。

背景技术：

2.对于ald(单原子层沉淀)的工艺，机台钢瓶作为承载液态源的蒸发输送器皿，其稳定的蒸汽输送对ald工艺的成膜效果至关重要。
3.现有技术中，机台钢瓶会在外部包裹有加热带，利用加热带的加热效果使得钢瓶内的液态源形成蒸汽，再通过载气携带蒸汽输送至腔体。
4.但是，由于加热带的包裹贴合度及加热均匀性差的问题，会间接导致钢瓶的内部温度不稳定，当载气低温进入，钢瓶内温度相对较高，温度差与时间差都会造成钢瓶内部的液面温度不稳定，直接导致成膜质量问题；并且由于钢瓶出口的温度不稳定，加热不均匀的情况，也会间接导致钢瓶出口可能存在未完全汽化的小液滴，同样会导致成膜异常。

技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种半导体钢瓶及半导体沉淀设备，以缓解现有技术中存在的钢瓶内部由于载气输入导致内部液面温度不稳定，以及间接导致出口可能携带未完全汽化的小液滴，导致成膜质量存在异常的技术问题。
6.本实用新型提供的一种半导体钢瓶，包括：钢瓶主体、载气入口端、出口端和第一换热机构；
7.所述钢瓶主体用于蒸发液态源输送蒸汽，所述载气入口端和所述出口端分别与所述钢瓶主体内部连通，所述第一换热机构与所述载气入口端连接，所述第一换热机构用于对经所述载气入口端进入至所述钢瓶主体内部的载气加热，以使进入至所述钢瓶主体内部的载气温度与所述钢瓶主体内部液态源的液面温度相配适，所述出口端用于将载气和蒸汽输出。
8.在本实用新型较佳的实施例中，还包括第二换热机构；
9.所述第二换热机构与所述出口端连接，所述第二换热机构用于对经所述出口端输送的蒸汽进行二次加热，以减少所述出口端输出的蒸汽中的雾化液滴。
10.在本实用新型较佳的实施例中，还包括加热层；
11.所述加热层套设于所述钢瓶主体的外部，所述加热层用于对所述钢瓶主体内的液态源加热蒸发，以使所述钢瓶主体内部形成气液分隔平面。
12.在本实用新型较佳的实施例中，所述载气入口端包括入口管和入口阀门；
13.所述钢瓶主体包括瓶盖，所述瓶盖上开设有进气口，所述入口管与所述进气口密封连接，所述入口阀门位于所述入口管上，所述入口阀门用于控制所述入口管的连通或关闭。
14.在本实用新型较佳的实施例中，所述出口端包括出口管和出口阀门；
15.所述瓶盖上开设有出气口，所述出口管与所述出气口密封连接，所述出口阀门位于所述出口管上，所述出口阀门用于控制所述出口管的连通或关闭。
16.在本实用新型较佳的实施例中，所述进气口和所述出气口分别位于所述瓶盖相对的两端，以使所述进气口输送的载气能够延伸至所述钢瓶内部的气液分隔平面后携带蒸汽经所述出气口排出。
17.在本实用新型较佳的实施例中，所述第一换热机构包括加热板和换热管路；
18.所述加热板设置有两组，两组所述加热板分别位于所述换热管路相对的两侧，且所述加热板分别与所述换热管路贴合固定，所述加热板用于对所述换热管路中流动的介质进行加热。
19.在本实用新型较佳的实施例中，所述换热管路的流通通道呈s形延伸布置，且所述换热管路的流通通道与所述载气入口端的入口管相配适，以使所述换热管路内流动的载气呈湍流输送。
20.在本实用新型较佳的实施例中，所述第二换热机构与所述第一换热机构的结构相同。
21.本实用新型提供的一种半导体沉淀设备，包括所述的半导体钢瓶。
22.本实用新型提供的半导体钢瓶，包括：钢瓶主体、载气入口端、出口端和第一换热机构；钢瓶主体内部容置有液态源，钢瓶主体用于蒸发液态源输送蒸汽，载气入口端和出口端分别与钢瓶主体内部连通，第一换热机构与载气入口端连接，第一换热机构用于对经载气入口端进入至钢瓶主体内部的载气加热，以使进入至钢瓶主体内部的载气温度与钢瓶主体内部液态源的液面温度相配适，通过控制载气进入到钢瓶内的温度以稳定液态源的液面温度，保证了蒸汽的稳定发生和输出，最后通过出口端用于将载气和蒸汽输出，使得成膜质量更好，保持一致性，缓解了现有技术中存在的钢瓶内部由于载气输入导致内部液面温度不稳定，以及间接导致出口可能携带未完全汽化的小液滴，导致成膜质量存在异常的技术问题。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本实用新型实施例提供的半导体钢瓶的整体结构示意图；
25.图2为本实用新型实施例提供的半导体钢瓶的第一换热机构的结构示意图。
26.图标：100-钢瓶主体；101-瓶盖；200-载气入口端；201-入口管；202-入口阀门；300-出口端；301-出口管；302-出口阀门；400-第一换热机构；401-加热板；402-换热管路；412-流通通道；500-第二换热机构。
具体实施方式
27.下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，
本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.如图1-图2所示，本实施例提供的一种半导体钢瓶，包括：钢瓶主体100、载气入口端200、出口端300和第一换热机构400；钢瓶主体100用于蒸发液态源输送蒸汽，载气入口端200和出口端300分别与钢瓶主体100内部连通，第一换热机构400与载气入口端200连接，第一换热机构400用于对经载气入口端200进入至钢瓶主体100内部的载气加热，以使进入至钢瓶主体100内部的载气温度与钢瓶主体100内部液态源的液面温度相配适，出口端300用于将载气和蒸汽输出。
29.需要说明的是，本实施例提供的半导体钢瓶作为反应气体的液态源的储存和蒸汽输送结构，半导体钢瓶内部的液态源可以为sam24液体(是一种硅基化合物，也是一种前驱体材料，中文名叫双(二乙基氨基)硅烷)，通过对半导体钢瓶内部的液态源汽化形成蒸汽，当载气入口端200内输送的载气进入到半导体钢瓶内部后，利用载气的输送携带汽化后的反应蒸汽，完成对蒸汽的出口端300输出，最后保证反应气体对单原子层沉淀工艺的成膜；其中，第一换热机构400能够对载气进行加热，即第一换热机构400能够对载气完成换热后，使得载气的温度与半导体钢瓶内的液态源的液面温度相配适，实现了载气进入到钢瓶本体内部稳定液面温度，同时能够避免低温载气影响蒸汽中雾化液滴的形成，达到稳定蒸发的效果。其中，载气可以为多种，优选地，载气可以为氩气。
30.本实施例提供的半导体钢瓶，包括：钢瓶主体100、载气入口端200、出口端300和第一换热机构400；钢瓶主体100内部容置有液态源，钢瓶主体100用于蒸发液态源输送蒸汽，载气入口端200和出口端300分别与钢瓶主体100内部连通，第一换热机构400与载气入口端200连接，第一换热机构400用于对经载气入口端200进入至钢瓶主体100内部的载气加热，以使进入至钢瓶主体100内部的载气温度与钢瓶主体100内部液态源的液面温度相配适，通过控制载气进入到钢瓶内的温度以稳定液态源的液面温度，保证了蒸汽的稳定发生和输出，最后通过出口端300用于将载气和蒸汽输出，使得成膜质量更好，保持一致性，缓解了现有技术中存在的钢瓶内部由于载气输入导致内部液面温度不稳定，以及间接导致出口可能携带未完全汽化的小液滴，导致成膜质量存在异常的技术问题。
31.在上述实施例的基础上，进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，还包括第二换热机构500；第二换热机构500与出口端300连接，第二换热机构500用于对经出口端300输送的蒸汽进行二次加热，以减少出口端300输出的蒸汽中的雾化液滴。
32.本实施例中，第二换热机构500能够对出口端300输出的蒸汽进行二次加热，即利用第二换热机构500能够对出口端300输出的载气和蒸汽中雾化的液滴进行再次加热汽化，使得出口端300输出的蒸汽中的雾化液滴减少，避免了后端成膜颗粒的问题。
33.其中，第二换热机构500可以与出口端300形成连通结构，当出口端300将载气和蒸汽一起输送的过程中，蒸汽会一直持续沿着第二换热机构500内部换热汽化，从而能够利用第二换热机构500在不影响载气和蒸汽输送的基础上，加热减少雾化形成的液滴。
34.在本实用新型较佳的实施例中，还包括加热层；加热层套设于钢瓶主体100的外部，加热层用于对钢瓶主体100内的液态源加热蒸发，以使钢瓶主体100内部形成气液分隔平面。
35.本实施例中，加热层可以采用加热带，加热带能够包裹于钢瓶主体100的外部，通
过对钢瓶主体100加热使得液态源加热汽化，即使得钢瓶主体100形成气液分隔平面，其中，位于钢瓶主体100底部为液态源，位于钢瓶主体100顶部为蒸汽，当载气通过载气入口端200进入到钢瓶本体内部后，此时载气会在自身压力输送至气液分隔平面表面，此时载气能够对蒸汽形成动力推动，利用载气的携带蒸汽经出口端300排出。
36.在本实用新型较佳的实施例中，载气入口端200包括入口管201和入口阀门202；钢瓶主体100包括瓶盖101，瓶盖101上开设有进气口，入口管201与进气口密封连接，入口阀门202位于入口管201上，入口阀门202用于控制入口管201的连通或关闭。
37.本实施例中，入口阀门202可以位于入口管201上，入口阀门202能够控制入口管201的连通或关闭，同时入口阀门202还能够保证钢瓶主体100内部的气压，只有在需要载气输入的情况下，通过开启入口阀门202利用入口管201向钢瓶主体100内部输送载气；可选地，入口阀门202可以采用单向阀，即入口阀门202能够避免钢瓶主体100内部的蒸汽经入口管201排出，同时还能够保证载气的输入。
38.在本实用新型较佳的实施例中，出口端300包括出口管301和出口阀门302；瓶盖101上开设有出气口，出口管301与出气口密封连接，出口阀门302位于出口管301上，出口阀门302用于控制出口管301的连通或关闭。
39.本实施例中，出口阀门302可以位于出口管301上，出口阀门302能够控制出口管301的连通或关闭，同时出口阀门302还能够保证钢瓶主体100内部的气压，只有在需要蒸汽和载气输出的情况下，通过开启出口阀门302利用出口管301将钢瓶主体100内部的载气和蒸汽同步向外输出；可选地，出口阀门302可以采用手动阀或电磁阀，通过控制出口阀门302的启闭控制钢瓶主体100的输出或中断。
40.在本实用新型较佳的实施例中，进气口和出气口分别位于瓶盖101相对的两端，以使进气口输送的载气能够延伸至钢瓶内部的气液分隔平面后携带蒸汽经出气口排出。
41.本实施例中，进气口和出气口均位于瓶盖101上，瓶盖101位于气液分隔平面的蒸汽一侧，入口管201可以通过进气口伸入至钢瓶主体100内部，出口管301同样可以通过出气口伸入钢瓶主体100内部，当载气通过进气口位置进入至钢瓶主体100内部后，此时载气位于钢瓶主体100一端靠近内壁的位置，载气由于自身压力沿着钢瓶主体100内部扩散，此时载气能够携带蒸汽进行输送，直至当载气和蒸汽运输至出气口位置时，即载气沿着钢瓶主体100内部运输至另一端靠近内壁的位置，能够最大限度将钢瓶主体100内部的蒸汽进行携带输送，保证了载气的扩散和输送携带。
42.在本实用新型较佳的实施例中，第一换热机构400包括加热板401和换热管路402；加热板401设置有两组，两组加热板401分别位于换热管路402相对的两侧，且加热板401分别与换热管路402贴合固定，加热板401用于对换热管路402中流动的介质进行加热。
43.本实施例中，加热板401可以通过控制器进行温度控制，通过控制加热板401的温度，使得换热管道的内壁的温度处于对应的温度范围内，当载气进入到换热管道的流通通道412内时，通过加热板401的换热加热，使得载气加热至预设的温度范围，当载气以对应温度进入到钢瓶主体100内部后，此时载气温度能够稳定钢瓶主体100内的液面温度，从而达到稳定蒸发的效果。
44.在本实用新型较佳的实施例中，换热管路402的流通通道412呈s形延伸布置，且换热管路402的流通通道412与载气入口端200的入口管201相配适，以使换热管路402内流动
的载气呈湍流输送。
45.本实施例中，换热管道内的流通通道412呈s形延伸布置，即换热管道内部具有多个隔板，多个隔板呈错位间隔布置，并且每个隔板通过换热管道的内壁与加热板401抵触连接，通过加热板401能够对每个隔板形成传热加热的效果，当入口管201输入载气时，此时载气能够流通通道412依次输送，载气在运输过程中能够分别换热管道的内壁以及隔板形成换热加热，利用s形管道加长换热距离，能够更好的保证载气的温度，同时，流通通道412的内径可以根据入口管201的内径进行对应设计，使得载气在流通通道412的流动方式为湍流，在保证载气的压力输送的基础上，能够增加换热面积，保证了换热效果。
46.在本实用新型较佳的实施例中，第二换热机构500与第一换热机构400的结构相同。
47.同样地，第二换热机构500可以包括加热板401和换热管路402，换热管道内的流通通道412呈s形延伸布置，加热板401可以通过控制器进行温度控制，通过控制加热板401的温度，使得换热管道的内壁的温度处于对应的温度范围内，当载气和蒸汽一起进入到换热管道的流通通道412内时，通过加热板401的换热加热，使得载气和蒸汽加热至预设的温度范围，从而对蒸汽中雾化液滴二次加热形成汽化，减少输出蒸汽中的颗粒，更好的改善成膜颗粒的问题。
48.本实施例提供的一种半导体沉淀设备，包括所述的半导体钢瓶；由于本实施例提供的半导体沉淀设备的技术效果与上述实施例提供的半导体钢瓶的技术效果相同，此处对此不再赘述。
49.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

技术特征：

1.一种半导体钢瓶，其特征在于，包括：钢瓶主体(100)、载气入口端(200)、出口端(300)和第一换热机构(400)；所述钢瓶主体(100)用于蒸发液态源输送蒸汽，所述载气入口端(200)和所述出口端(300)分别与所述钢瓶主体(100)内部连通，所述第一换热机构(400)与所述载气入口端(200)连接，所述第一换热机构(400)用于对经所述载气入口端(200)进入至所述钢瓶主体(100)内部的载气加热，以使进入至所述钢瓶主体(100)内部的载气温度与所述钢瓶主体(100)内部液态源的液面温度相配适，所述出口端(300)用于将载气和蒸汽输出。2.根据权利要求1所述的半导体钢瓶，其特征在于，还包括第二换热机构(500)；所述第二换热机构(500)与所述出口端(300)连接，所述第二换热机构(500)用于对经所述出口端(300)输送的蒸汽进行二次加热，以减少所述出口端(300)输出的蒸汽中的雾化液滴。3.根据权利要求2所述的半导体钢瓶，其特征在于，还包括加热层；所述加热层套设于所述钢瓶主体(100)的外部，所述加热层用于对所述钢瓶主体(100)内的液态源加热蒸发，以使所述钢瓶主体(100)内部形成气液分隔平面。4.根据权利要求3所述的半导体钢瓶，其特征在于，所述载气入口端(200)包括入口管(201)和入口阀门(202)；所述钢瓶主体(100)包括瓶盖(101)，所述瓶盖(101)上开设有进气口，所述入口管(201)与所述进气口密封连接，所述入口阀门(202)位于所述入口管(201)上，所述入口阀门(202)用于控制所述入口管(201)的连通或关闭。5.根据权利要求4所述的半导体钢瓶，其特征在于，所述出口端(300)包括出口管(301)和出口阀门(302)；所述瓶盖(101)上开设有出气口，所述出口管(301)与所述出气口密封连接，所述出口阀门(302)位于所述出口管(301)上，所述出口阀门(302)用于控制所述出口管(301)的连通或关闭。6.根据权利要求5所述的半导体钢瓶，其特征在于，所述进气口和所述出气口分别位于所述瓶盖(101)相对的两端，以使所述进气口输送的载气能够延伸至所述钢瓶内部的气液分隔平面后携带蒸汽经所述出气口排出。7.根据权利要求2-6任一项所述的半导体钢瓶，其特征在于，所述第一换热机构(400)包括加热板(401)和换热管路(402)；所述加热板(401)设置有两组，两组所述加热板(401)分别位于所述换热管路(402)相对的两侧，且所述加热板(401)分别与所述换热管路(402)贴合固定，所述加热板(401)用于对所述换热管路(402)中流动的介质进行加热。8.根据权利要求7所述的半导体钢瓶，其特征在于，所述换热管路(402)的流通通道(412)呈s形延伸布置，且所述换热管路(402)的流通通道(412)与所述载气入口端(200)的入口管(201)相配适，以使所述换热管路(402)内流动的载气呈湍流输送。9.根据权利要求8所述的半导体钢瓶，其特征在于，所述第二换热机构(500)与所述第一换热机构(400)的结构相同。10.一种半导体沉淀设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的半导体钢瓶。

技术总结

本实用新型提供了一种半导体钢瓶及半导体沉淀设备，涉及半导体设备的技术领域，包括钢瓶主体、载气入口端、出口端和第一换热机构；第一换热机构与载气入口端连接，第一换热机构用于对经载气入口端进入至钢瓶主体内部的载气加热，以使进入至钢瓶主体内部的载气温度与钢瓶主体内部液态源的液面温度相配适，通过控制载气进入到钢瓶内的温度以稳定液态源的液面温度，保证了蒸汽的稳定发生和输出，最后通过出口端用于将载气和蒸汽输出，使得成膜质量更好，保持一致性，缓解了现有技术中存在的钢瓶内部由于载气输入导致内部液面温度不稳定，以及间接导致出口可能携带未完全汽化的小液滴，导致成膜质量存在异常的技术问题。导致成膜质量存在异常的技术问题。导致成膜质量存在异常的技术问题。